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本文先以聚合物PVDF为基底，掺杂Al2O3导体，CsHSO4导体，Al2O3-CsHSO4导体三种不同粉末制备有机-无机PEMFC电解质材料。通过调整PVDF与Al2O3-CsHSO4粉末的不同质量比，优化其复合膜导电性能，制备出在中低温（室温-200℃）和较宽的湿度范围（20%RH-90%RH）均有高导电性的新型PVDF-Al2O3-CsHSO4复合膜。并通过结构和性能表征，研究不同温度下质子传导机理和甲醇透过机理。研究工作得到以下结论：（一）三种不同粉末掺杂PVDF基有机-无机新型PEMFC电解质材料中，PVDF-Al2O3-CsHSO4复合膜的电导率最好，保持在10-4数量级以上。其电导率随温度的上升（室温30℃-150℃）而增加。PVDF-Al2O3-CsHSO4复合膜在制备过程中发生了物理化学反应，合成了PVDF-CsAl（SO4）2·12H2O复合膜。其在温度超过90℃时电导率明显增加，增加了0.5个数量级，差热分析实验证明，复合膜中在70℃左右有一个明显的质子释放过程。PVDF-CsHSO4复合膜的电导率在质子相变温度141℃时没有发生跃迁现象，PVDF与CsHSO4粉末在制备复合膜时，两相之间发生相互作用从而破坏了CsHSO4的结构。（二）PVDF-CsAl（SO4）2·12H2O（3:0.5,3:1,3:2,3:3）系列复合膜的电导率均随温度上升而增加，而且PVDF-CsAl（SO4）2·12H2O（3:1）复合膜的导电效果最好。系列PVDF-CsAl（SO4）2·H2O复合膜的23℃时甲醇透过浓度明显低于Nafion-117，系列复合膜甲醇透过系数随CsAl（SO4）2·12H2O质量百分数增加而增加。（三）PVDF-CsAl（SO4）2·12H2O复合膜在90℃后具有高电导率，一直保持到200℃。其甲醇透过系数比Nafion-117低1.5个数量级。若以β=σ/P（σ为电导率；P为甲醇透过系数）来评价膜的综合指标，我们推测中温时复合膜电池性能将优于Nafion-117。因此，新型膜材料具有使用的温湿度范围宽、抗毒性强、价格便宜等优点，有望在中温范围内替代当前燃料电池中广泛使用的Nafion膜，加速PEMFC的商业化进程。